《广西植物》编辑部 -->喀斯特植物研究（专栏）

异裂菊属根际微生物群落结构及功能多样性

史艳财, 邹蓉, 唐健民, 熊忠臣, 蒋运生, 韦霄, 邓涛 — 2018/2/6 10:48:16

异裂菊属是广西喀斯特石山区典型的特有属,根际微生物是其能否有效吸收、有效利用土壤养分和适应石山恶劣土壤环境的最直接表征之一。该研究采用DGGE和Biolog两种方法对异裂菊属植物根际和非根际微生物多样性进行了研究。结果表明:(1)异裂菊属5个种根际pH、碱解氮等9个养分含量都高于非根际。(2)5个种的根际、非根际存在2个共有细菌类群,但在数量上存在差异,3个种的根际条带小于非根际; 5个种的根际、非根际微生物群落较为相似,较易聚在一起。(3)绢叶异裂菊根际微生物对碳源利用能力最强,凹脉异裂菊非根际最弱,其他对碳源的利用能力较接近; 异裂菊属种根际微生物利用碳源的能力都高于非根际,根际微生物多样性指数均高于非根际,优势度指数与非根际基本相同或略高于非根际,丰富度和均匀度指数与优势度指数规律相似; 异裂菊属根际、非根际微生物利用的碳源主要是糖类、羧酸类和氨基酸类化合物,4个种根际微生物利用碳源的能力高于非根际。(4)阳离子交换量、黏粒含量百分率和碱解氮是影响异裂菊属根际微生物碳源利用模式的最重要因子。总体来说,土壤理化性质对异裂菊属植物根际微生物群落多样性具有重要影响,异裂菊属通过分泌羧酸、糖等多类化合物提高了根际微生物的活性,进而有效地提高了根际肥力水平。

西南喀斯特高原盆地石漠化环境植物群落结构与物种多样性时空动态

2018/2/6 10:48:16

为阐明西南典型喀斯特石漠化类型——喀斯特高原盆地石漠化植物群落结构和物种多样性特征及其演变规律,科学支撑喀斯特石漠化治理,选取了喀斯特高原盆地典型石漠化区贵州清镇簸箩小流域为研究区域,对其植被进行广泛的野外勘察,设置典型样方研究其植物群落结构和物种多样性特征; 运用空间替代时间方法,研究石漠化演变过程中植物群落结构和物种多样性变化; 基于2013—2015连续3 a的监测数据,研究其年际变化。结果表明:研究区群落结构简单,共记录到的植物分布58种,其中草本层18科24属28种、木本层17科25属30种; 单种属的比例很高,为82.86%。不同等级石漠化环境植物群落高度、平均地径、平均冠幅、草本层生物量和灌木层生物量均具有显著差异; 植物种群密度在不同等级石漠化环境变化依次为轻度石漠化>中度石漠化>潜在石漠化>无石漠化。不同等级石漠化环境植物多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和优势度指数均偏低,而且4种指数均与石漠化等级演替无明显耦合关系。不同年份植物群落高度、平均地径、种群密度和灌木层生物量随着时间的推移均呈增加趋势,但相邻年份增加不显著。研究区生态系统人为干扰逐渐减弱,植被呈现出正向演替的趋势,优势种的重要性趋于降低。该研究结果对我国西南喀斯特盆地生态功能恢复和石漠化植被重建具有一定的理论意义和实践指导价值。

桂林会仙喀斯特湿地芦苇群落土壤氮的季节变化

2018/2/6 10:48:16

该研究以桂林会仙喀斯特湿地典型芦苇植物群落土壤为对象,研究了土壤氮含量的季节动态变化特征,探讨了土壤氮对水热季节变化的响应趋势。结果表明:土壤有机氮在全氮中所占比例较大,0～10 cm土层的全氮与0～10 cm和10～20 cm土层的速效氮季节变化特征一致,表现为夏季>秋季>春季>冬季; 10～20 cm和20～30 cm土层的全氮和有机氮均表现为春季>夏季>秋季>冬季。0～10 cm土层的有机氮和10～20 cm土层的速效氮变化趋势一致,表现为秋季>夏季>春季>冬季。各层土壤硝态氮呈现出先升高后降低的单峰曲线变化趋势,均表现为夏季>春季>秋季>冬季,并与铵态氮0～10 cm和10～20 cm土层的季节变化趋势相一致。 20～30 cm土层的铵态氮与0～10 cm和20～30 cm土层的土壤微生物量氮含量时间动态一致,均表现为春季>秋季>夏季>冬季,10～20 cm土层的微生物量氮表现为秋季>春季>夏季>冬季的趋势。土壤铵态氮含量明显高于硝态氮,各层土壤铵态氮含量基本呈现出不规则“M”形的双峰曲线变化。会仙喀斯特湿地典型芦苇植物群落不同土层土壤各形态氮含量的动态特征对水热变化的季节响应差异较大,不同月份之间有所不同,但均在冬季含量最低,与月均气温和月均降雨量的变化关系表现为不完全的同步趋势。土壤氮含量季节变化特征的差异主要与气温、水分条件、不同生长期芦苇吸收利用、土壤有机碳、凋落物养分的归还以及有机氮矿化等影响有关。该研究结果为桂林会仙喀斯特国家湿地公园生态功能恢复与可持续发展利用提供了科学依据。

贵州玉舍国家森林公园三种造林植物光合生理特征研究

2018/2/6 10:48:16

该研究以贵州省玉舍国家森林公园三种造林植物水榆花楸(Sorbus alnifolia)、近轮叶木姜子(Litsea elongata var. subverticillata)、山杨(Populus davidiana)为对象,测定其光合作用日变化和叶绿素荧光、叶片碳酸酐酶活力以及叶绿素含量和稳定碳同位素组成,并测定了植物生长地土壤理化性质,综合分析了三种植物的喀斯特生态适生能力。结果表明:水榆花楸和山杨的净光合速率明显高于近轮叶木姜子,这与其较高的气孔导度和光化学效率有关; 而山杨因具有较高碳酸酐酶活力和叶绿素含量,表现出较高的水分利用效率。水榆花楸和山杨的光合生产能力较高,且受光强和温度限制,可在光照较好的地区大范围种植,作为速生植物来加快经济收入并改造当地脆弱生境的优选植物; 近轮叶木姜子作为中药型植物,且在低光强下能够保持最大生长能力,可在光照条件不好的地区优先种植,既增加植被覆盖率又增加经济收入。该研究结果为山地森林资源的保护和开发利用提供了科学依据。

茂兰喀斯特森林不同地形部位青冈种群结构与分布格局研究

吴邦利, 龙翠玲, 秦随涛 — 2018/2/6 10:48:16

该研究以茂兰国家级喀斯特森林自然保护区不同地形部位(漏斗、坡地、槽谷)青冈种群为对象,采用立木级结构代替年龄结构的方法研究青冈种群结构,并绘制了种群的存活曲线,用方差/均值比率法(偏离指数C_X)、负二项参数(K)、丛生指数(I)、平均拥挤度(m^*)、聚块性指数(PAI)和聚集指数(C_a)等聚集度指标测定了青冈种群的分布格局,以评价该种群的结构特征与更新潜力。结果表明:三种地形部位中,青冈Ⅱ级幼树占绝对优势,其次是幼苗,中、大树占一定比例,存活曲线接近于Deevey Ⅲ型,种群具有较强的自我更新能力,表现为增长型种群; 三种地形部位青冈种群除槽谷有完整的径级结构外,漏斗和坡地的径级结构不完整,但均表现为幼苗数量少于幼树,幼树个体数量最多,中树和大树的数量最少,呈中间高而两端低的径级结构; 不同地形部位青冈种群分布格局为随机分布,分布格局在种群生长过程中发生变化,表现为随龄级的增加聚集程度减弱,从聚集型向随机型转变。其中,幼苗、幼树、小树多呈聚集分布,中树、大树多呈随机分布。该研究结果为茂兰自然保护区青冈种群的合理保护提供了科学依据。

珍稀植物蒜头果野生植株结实量及果实特征研究

2018/2/6 10:48:17

该研究对云南省广南县不同分布点的野生植株大小与结实量,果实、果核性状特征,果皮与果核性状间的关系进行了分析。结果表明:(1)野生成年植株个体间结实量差异大,单株结实量从几十个至几千个,变异系数可达136.38%。结实量与冠幅有正相关关系(R=0.592, P<0.01),与胸径和树高无相关关系(P>0.05)。(2)扁球型果实平均纵径37.10～40.36 mm,变异系数7.28%～8.65%; 平均横径41.15～45.03 mm,变异系数6.44%～9.31%; 平均果实重量35.77～47.29 g,变异系数18.99%～21.44%。野生蒜头果果实大小差异明显,单个果实重量差别为3.4倍。(3)果核平均纵径27.50～31.69 mm,变异系数7.13%～10.99%; 平均横径30.94～34.16 mm,变异系数6.47%～9.41%; 平均果核重量14.03～18.77 g,变异系数17.37%～22.68%。单个果核重量差别为3.7倍。(4)平均果皮纵向厚度4.33～4.80 mm,变异系数20.22%～26.91%; 平均横向厚度5.10～5.44 mm,变异系数12.92%～20.98%; 平均果皮重21.62～28.51 g,变异系数20.01%～24.12%。该研究结果表明野生蒜头果单株结实量、果实和果核大小、果皮厚等表型性状存在广泛的多样性,其资源为人工定向培育和开发利用提供了较为丰富的选择材料。

基于DGGE研究喀斯特金橘接种AMF对根际细菌多样性和植株生长的影响

2018/2/6 10:48:17

该研究分别以喀斯特地区的酸性土和石灰土为盆栽基质,对金橘分别接种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae, F.m)或幼套近明囊霉(Claroideoglomus etunicatum, C.e),采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)等技术研究AMF对金橘根际细菌群落多样性及植株生长的影响。结果表明:与不接种处理相比,同类型土中分别接种C.e或F.m,金橘根际菌根侵染率相关指标(F、m、v)值均为C.e处理的最高,C.e或F.m处理后金橘根际土壤中蔗糖酶、酸性磷酸酶、蛋白酶及脲酶活性均显著提高。其中,蛋白酶和脲酶活性变化为石灰土中各处理酶活性值高于酸性土,蔗糖酶和磷酸酶活性变化则为酸性土中各处理酶活性值高于石灰土,差异均达显著水平(P<0.05); 两种土壤中上述四种土壤酶活性均为C.e处理的值最高; 接种C.e或F.m后,金橘根际土壤细菌的DGGE图谱中,DNA条带数增多,其细菌丰富度(R)、多样性(H)和均匀度(E)指数均比不接种处理高,三种指数值均以C.e处理的最高。细菌DNA优势条带序列分析结果表明:与优势细菌同源性最高的大部分为不可培养细菌,包括酸酐菌属、变形杆菌属、根瘤菌属和放线菌属等,相似性均大于97%。此外,接种后,金橘整株生物量比不接种处理显著提高,而酸性土中接种C.e处理的金橘生物量最高。综上所述,C.e和F.m均能与金橘建立良好的共生关系,且C.e对金橘根系的侵染效果更好。